Hackschnitzelqualität fundiert beurteilen

Neues Messverfahren ermöglicht zuverlässige Bestimmung der Feuchte von Schüttgütern

Christine Blumenthal

Heizen mit Holz liegt im Trend, und das hat auch ökologische Gründe. Während es sich bei Öl und Gas um begrenzte Ressourcen handelt, ist Holz ein nachwachsender Brennstoff. Dieser Punkt fällt für die Umwelt umso mehr ins Gewicht, wenn zum Heizen „Abfallprodukte“ der verarbeitenden Holzindustrie wie Pellets oder Hackschnitzel aus Waldrestholz genutzt werden. Jedoch geraten Feststofffeuerungen immer wieder als vermeintliche Mitverursacher des Feinstaubproblems in die Schlagzeilen, so zum Beispiel aktuell bei der Diskussion um die Feinstaubverordnung in Baden Württemberg. Dabei können Emissionen der Feststoff-Verbrennung durch fortschrittliche Filtertechnik, den korrekten Betrieb der Feuer­stätte sowie durch den Einsatz eines Brennstoffs mit geeignetem Feuchtegehalt erheblich reduziert werden. Hier stehen Schornsteinfeger, Heizungsinstallateure und Kesselhersteller bei der Beratung der Kunden in der Verantwortung. Aber auch seriöse Händler von Biomasse-Brennstoffen haben ein großes Interesse daran, ihren Kunden gegenüber die Qualität des Brennstoffes nachzuweisen.

Feuchtegehalt als entscheidendes Kriterium für die Brennstoffqualität

Mitentscheidend für die Qualität des Brennstoffs ist die Holzfeuchte. Sie ist definiert als die im Brennstoff ­gebundene Wassermasse bezogen auf die absolut trockene Brennstoffmasse. In der Holz- und Forstwirtschaft wird häufiger der Begriff „Wassergehalt“ verwendet, der nicht mit der Holzfeuchte zu verwechseln ist, denn der Wassergehalt wird auf die Gesamtmasse inklusive Wasser, nicht auf die Trockenmasse bezogen. Da sich Holzfeuchte und Wassergehalt nur in der Bezugsgröße unterscheiden, können diese einfach ineinander umgerechnet werden.

Die Wahl eines Brennstoffs mit geeigne­ter Holzfeuchte ist deshalb so bedeutend für einen optimalen Betrieb der Feuerstätte, da die Holzfeuchte einen direkten Einfluss auf die tatsächlich nutzbare Wärmemenge des Brennstoffs und damit auf das Emissionsverhalten der Anlage hat. Je geringer die Holzfeuchte, desto höher der Heizwert. Somit beeinflusst die Holzfeuchte den Heizwert wesentlich stärker als die Art der Biomasse. Die Ursache für den schlechteren Heizwert von feuchtem Holz liegt auf der Hand: Das Wasser erhöht die Brennstoffmasse und benötigt zur Verdampfung zusätzliche Energie. Diese muss zunächst durch den Brennstoff bereitgestellt werden. Da in der Praxis Feststofffeuerungen bisher selten mit Brennwerttechnik arbeiten, wird das Abgas in der Regel nicht rückkondensiert und die Wärmeenergie dadurch nicht zurückgewonnen. Als Nutzwärme steht demnach nur die Energie der ­Biomasse abzüglich der Verdampfungswärme des Wassers zur Verfügung. Das bedeutet, dass bei der Verwendung von Holz mit hoher Holzfeuchte mehr Brennstoff verbrannt werden muss, um die gleiche Menge an Wärme zu freizusetzen, als bei der Verwendung von Holz mit geringer Holzfeuchte. Dies hat zwangsläufig höhere Staub- und CO-Emissionswerte zur ­Folge.

Mindestanforderungen der VDI-Richtlinie 4206 – Blatt 4 an das Messgerät

Ob Holz eine geeignete Holzfeuchte für die Verbrennung aufweist, ist durch eine Messung zu überprüfen. Die VDI-Richt­linie 4206 – Blatt 4 beschreibt daher Mindestanforderungen an Feuchtemessgeräte. Allerdings gilt die genannte Richt­linie bisher nur für Messungen an Scheitholz, nicht an Schüttgut wie Pellets oder Hackschnitzel. Das liegt unter anderem daran, dass es bisher noch keine mobilen Messgeräte zur schnellen Bestimmung der Holzfeuchte von Schüttgütern gab, die belastbare Ergebnisse lieferten und gleichzeitig praxistauglich waren. Die in diesem Bereich bisher übliche Widerstandsmessung per Einstechlanze ermöglichen es nicht, die Feuchte von Schüttgütern mit der in der Norm geforderten Genauigkeit unter rauen Praxisbedingungen zu bestimmen: Auf eine Hackschnitzelschüttung wirkt im unteren Bereich grundsätzlich ein höherer Druck als im oberen Bereich, so dass die Hackschnitzel im unteren Teil der Schüttung dichter liegen.

Je tiefer die Elektroden der Einstechsonde in das Schüttgut eingeführt werden, desto geringer wird der elektrische Widerstand sein, den sie detektiert. Selbstverständlich vergrößert sich mit zunehmender Schüttdichte auch die Kontaktfläche an der Messsonde selbst. Beide Effekte führen dazu, dass ein zu hoher Holzfeuchtewert angezeigt werden kann. Das Messergebnis kann somit neben der tatsächlichen Holzfeuchte von der Einstechtiefe abhängig sein. Eine Verdichtung des Schüttgutes in einem 200-Liter-Fass ist für ein mobiles Verfahren zur Durchführung der Messung nicht praxisrelevant. […]